[发明专利]含一定湿度的低浓度气体的配制装置及配制方法

权利要求书

1.含一定湿度的低浓度气体的配制装置，由载气控制部分、扩散气控制部分、湿度控制部分、干空气气路部分和气体浓度混合稳定部分组成，上述各部分通过毛细管及三通或二通式气密性接头连通；其特征在于：载气控制部分包括载气钢瓶(1)和第1质量流量控制器(21)；第2质量流量控制器(22)；第3质量流量控制器(23)；扩散气控制部分包括加热扩散瓶(4)和加热器(5)，所述加热扩散瓶(4)内置于液面稳定的加热器(5)中，仅通过毛细针管(3)的出口端与主体气路毛细管连接；湿度控制部分为湿度发生瓶(7)，所述的湿度发生瓶(7)内盛有恒定液面高度的蒸馏水，并内置有液位自动调控器和自动补水装置；干空气气路部分毛细管与第3质量流量控制器(23)连通；气体浓度混合稳定部分为混气罐(8)。

2.根据权利要求1所述的含一定湿度的低浓度气体的配制装置，其特征在于：配制装置的各部分作用及气体流动过程如下：载气控制部分的载气钢瓶(1)内排出的载气，经三通接头分流成三路，通过第1质量流量控制器(21)；第2质量流量控制器(22)；第3质量流量控制器(23)精确控制流量形成具有恒定流量的载气，分别为源气体气路、湿气路及干气路，源气体气路中载气经过主体毛细管流向扩散气控制部分的毛细针管(3)出口端，湿气路中载气经毛细管吹入蒸馏水中，在液面上部的瓶内空间形成具有100％湿度的载气，干气路的载气即为具有恒定流量的纯稀释载气；加热扩散瓶(4)中气体源物质经加热后挥发出来的气体扩散至气体源物质上部的瓶内空间，形成的饱和蒸汽压气体经毛细针管(3)扩散至出口端；出口端的气体在流经出口端的具有指定流量的稀释载气的稀释吹扫作用下经主体气路毛细管一道进入混气罐(8)；湿度发生瓶(7)内液面上部100％湿度的稀释载气，在内外压差作用下从湿度发生瓶的毛细管出气口继续经连接湿度发生瓶(7)和混气罐(8)的毛细管进入混气罐(8)；上述三路气体在混气罐(8)中混合稳定后即形成具有一定湿度的低浓度气体。

3.根据权利要求1所述的含一定湿度的低浓度气体的配制装置，其特征在于：所述加热器(5)为恒温水浴槽、恒温水浴锅、恒温电热套、多功能恒温循环水浴设备或智能型高低温液浴槽，可精确控制温度；多个加热器(5)构成多路恒温浴热装置。

4.根据权利要求1所述的含一定湿度的低浓度气体的配制装置，其特征在于：所述加热扩散瓶(4)采用石英、聚四氟乙烯或玻璃材料，加热扩散瓶(4)浸没于水浴或液浴液面以下，或完全包裹于加热器(5)中，多个加热扩散瓶(4)放置不同气体源物质。

5.根据权利要求1所述的含一定湿度的低浓度气体的配制装置，其特征在于：所述的湿度发生瓶(7)采用玻璃、石英、不锈钢或聚四氟乙烯材质，瓶内内置有自动液位调控器和自动补水装置以实现瓶内液面相对恒定，瓶口处内嵌有气密性橡胶塞或乳胶塞，并通过进气毛细管和出气毛细管实现湿度发生瓶分别与第2质量流量控制器(22)和混气罐的气密性连接。

6.权利要求1所述装置的含一定湿度的低浓度气体的配制方法，其操作步骤是：

①根据目标气体组份种类配制要求选择相应数目设置的扩散气控制部分、适合的毛细针管(3)及毛细管的管径、长度、材料的气体配制装置，将气体源物质装入加热扩散瓶(4)中，扩散瓶内置于加热器(5)中并保持加热器(5)液面相对稳定，通过加热器(5)精确控制扩散瓶中气体源物质指定的温度；

②湿度发生瓶(7)中盛放合适水位的蒸馏水，开启液位自动调控器和自动补水装置；

③打开载气钢瓶(1)压力表调节至合适压力，分别调节源气体气路、湿气路及干气路的第1质量流量控制器(21)；第2质量流量控制器(22)；第3质量流量控制器(23)至合适流量，根据源气体气路流量以及湿气路、干气路质量流量比例实现湿度的调控；

④具有一定流量的稀释载气，经主体气路毛细管流向毛细针管(3)出口端，将源气体吹扫稀释并继续经主体气路毛细管进入混气罐(8)；具有一定湿度的载气经与气体浓度混合稳定部分的毛细管进入混气罐(8)，待系统运行稳定后，湿度计(9)监测气体的湿度，混气罐(8)出口的气体即为含有一定湿度的低浓度气体。